تخلّت إنفيديا مؤقتًا عن حلول COUPE البصرية من تايوان للسمiconductor Manufacturing في تحويلها إلى برج سيليكون فوتونيكس، وتم الكشف عن سبب انسحاب Plan A

تخلّت إنفيديا (Nvidia) مؤقتاً عن خطة تغليف رقائق شركة تايوان لصناعة أشباه الموصلات (TSMC) الخاصة بالحل الضوئي للتغليف المشترك COUPE (Compact Universal Photonic Engine)، وقرّرت بدلاً من ذلك اعتماد منصة السيليكون فوتونكس من Tower Semiconductor. جاء ذلك عقب تأخّر تطوير TSMC لمجموعة أدوات التصميم (PDK) لثنائي نيتريد التيتانيوم (SiN) ووقوع أخطاء في تطوير مُقترنات شبكات حيود ثنائية الأبعاد، ما أجبر إنفيديا على تفعيل Plan B. (السياق: لا تأجيل لثورة إنفيديا لتغذية 800V! مع تايدا إلكترونكس (Delta Electronics) وABB تم التأكد من الإنتاج الكمي في الوقت المحدد في Q3) (إضافة خلفية: كيف سقطت إنتل من عرش أشباه الموصلات، واستعانت بـTSMC للتصنيع، ثم انتهى بها المطاف إلى أن تطلب منها كوالكوم (Qualcomm) الاستحواذ بعد أن كانت تحمل أوراقاً رابحة في يدها؟)

فهرس المقال

Toggle

• Plan A يخرج: مسار التغليف الضوئي المشترك لدى TSMC
• Plan B يدخل: مسار Tower Semiconductor للسيليكون فوتونكس
• دلالات ذلك على سلسلة توريد أشباه الموصلات في تايوان

قرّرت إنفيديا (Nvidia) مؤقتاً التخلي عن حل التغليف الضوئي المشترك (CPO) لشركة TSMC القائم على COUPE (Compact Universal Photonic Engine)، والتحول إلى منصة السيليكون فوتونكس من Tower Semiconductor. والسبب يعود إلى بطء التقدم لدى TSMC في تطوير تقنية ثنائي نيتريد التيتانيوم (SiN)، إضافة إلى أن تطوير مُقترنات الشبكات الضوئية ثنائية الأبعاد لم يرق إلى التوقعات.

خروج Plan A: مسار التغليف الضوئي المشترك لدى TSMC

وفقاً لتحليل هندسي من Irrational Analysis، كانت الخطة A الأصلية لدى إنفيديا هي اعتماد حل CPO ضمن منصة COUPE لدى TSMC، باستخدام بنية معمارية تبلغ 50-64G NRZ عرض نطاق منخفض السرعة و8 أطوال موجية DWDM.

تقوم تقنية CPO بتغليف الليزرات مباشرة بجانب رقاقة التبديل، ما يقلص بشكل كبير مسافة نقل الإشارات الضوئية ويخفض استهلاك الطاقة وفواقد الإشارة. كانت منصة COUPE لدى TSMC تُنظر إليها في البداية بوصفها محوراً في بنية الشبكات للجيل التالي لدى إنفيديا، لكن جرى إبطاء التقدم بسبب عنقَي زجاجة رئيسيين:

• تأخر تطوير SiN PDK — تأخر إصدار حزمة تصميم عملية السيليكون فوتونكس (PDK) لدى TSMC، ما يؤثر في جداول تصميم الدوائر لدى العملاء لاحقاً
• خطأ في تطوير مُقترن شبكات حيود ثنائية الأبعاد — لم يصل تطوير مُقترنات شبكات حيود 2D عالية الكثافة إلى المواصفات، ما يؤثر مباشرة في كفاءة اقتران الإشارات الضوئية

دخول Plan B: مسار Tower Semiconductor للسيليكون فوتونكس

حوّلت إنفيديا المشروع إلى منصة السيليكون فوتونكس (SiPho) من Tower Semiconductor، واعتمدت بنية NPO (Near-Photonics Optics):

• تعديل 200G / 400G PAM4 — استبدال 50-64G NRZ الأصلي
• 16 طول موجي DWDM — مضاعفة عدد الأطوال الموجية مقارنةً بـ Plan A (8 أطوال موجية) لتعويض انخفاض كفاءة عرض النطاق في NPO
• SerDes كهربائي أقوى — تكون القنوات الكهربائية في NPO أطول وتحقق انعكاساً أكبر (سعة الت bump عامل حاسم)، ما يتطلب مُوازناً (EQ) ومُحفّزاً (Driver) أكثر قوة

لكن خطة Tower أيضاً لها كلفتان:

• كثافة قنوات أقل — يتطلب الأمر أطوال موجية أكثر لتحقيق نفس عرض النطاق
• كفاءة استهلاك طاقة أسوأ — تتزايد متطلبات القدرة الضوئية والضجيج لليزر من خلال شبكة حيود بشكل تزايدي، ما يرفع متطلبات SNR ويزيد العبء على الليزر

دلالات ذلك على سلسلة توريد أشباه الموصلات في تايوان

تعكس هذه المعلومة ضغط المنافسة على TSMC في مسار السيليكون فوتونكس. يُعد COUPE منصة محرك فوتونكس عامة مطورة داخلياً لدى TSMC، بهدف جعل المكوّنات الضوئية موحّدة مثل الترانزستورات وقابلة للتبادل. وإذا حدث تأخر في التطوير، فسيؤثر ذلك مباشرة في جدول إنفيديا لبنية الشبكات.

تجدر ملاحظة أن منصة COUPE لدى TSMC ليست مستخدمة من إنفيديا وحدها؛ إذ تقوم أيضاً عدة شركات تصميم رقائق للذكاء الاصطناعي بتقييم عملية السيليكون فوتونكس لدى TSMC. يعني تأخر SiN PDK تأخر جداول التصميم لدى الجهات اللاحقة بالتزامن.

من ناحية أخرى، تعمل Tower Semiconductor كمصنّع أشباه موصلات ضمن مجموعة Infineon، وتقع جذور تقنيتها في السيليكون فوتونكس في أبحاث الدوائر الكهروضوئية المتكاملة التي أجرتها ألمانيا لسنوات، مع خبرة إنتاج ناضجة بشكل خاص في مجالي Datacom وTelecom. إن انتقال إنفيديا إلى Tower يُظهر أن مسار السيليكون فوتونكس ليس حكراً على TSMC وحدها.